Ako používate tepelné bimetalické cievky v výmenníkoch tepla, ako si vyberiete správnu kombináciu kovu?

Pri používaní zložiek bimetalických cievok s tepelným porovnávaním v výmenníkoch tepla je rozhodujúce zvoliť si pravú kombináciu kovu a mali by sa brať do úvahy nasledujúce faktory:

1. Zodpovedanie tepelnej vodivosti
Účel: Hlavná funkcia a Časť s tepelným bimetálnym pásom je efektívne vymeniť teplo, takže pri výbere kovov je potrebné zabezpečiť, aby táto kombinácia mohla poskytnúť dobrú tepelnú vodivosť.
Výber: Kovy s vyššou tepelnou vodivosťou (ako je meď a hliník) sú zvyčajne vybrané tak, aby sa kombinovali s kovmi s lepšou odolnosťou proti korózii (napríklad zliatiny z nehrdzavejúcej ocele a zliatiny titánu). Meď a hliník sa často používajú na diely so silným vedením tepla, zatiaľ čo zliatiny z nehrdzavejúcej ocele a titánu sa používajú pre diely so silným odporom korózie.
Zohľadnenie: Meď má vysokú tepelnú vodivosť, ale ľahko sa koroduje, takže sa často kombinuje s kovmi so silným odporom korózie (napríklad nehrdzavejúcej ocele), aby sa vytvoril kompozitný materiál, ktorý zohľadňuje účinnosť výmeny tepla a dlhodobú stabilitu.

2. Zodpovedanie koeficientu tepelnej expanzie
Účel: Rôzne kovy majú pri zahrievaní alebo ochladzovaní rôzne kovy. Ak sa koeficienty tepelnej expanzie dvoch kovov príliš líšia, môže spôsobiť stres v kĺbe medzi materiálmi alebo dokonca spadnúť alebo deformovať, čo ovplyvňuje stabilitu a trvanlivosť zariadenia.
Výber: Všeobecne sa vyberú kovové materiály s menšími rozdielmi v koeficientoch tepelnej expanzie. Napríklad expanzné koeficienty z nehrdzavejúcej ocele a meď sa menej líšia a môžu si lepšie udržiavať stabilitu v prostredí s vysokou teplotou.
Zohľadnenie: Pri skutočných výberoch zvážte rozsah prevádzkovej teploty aplikácie, aby ste predišli potenciálnym problémom spôsobeným nesúladom expanzie medzi kovmi.

3. Odolnosť proti korózii
Účel: Výmenníky tepla často pracujú vo vysokom teplote, vysokom tlaku a korozívnom prostredí, takže je potrebné vybrať kovy s dobrým odporom korózie.
Výber: Kovy, ako je zliatiny z nehrdzavejúcej ocele a titány, sa často používajú na odolávanie korozívnym prostrediam, najmä v toku chemických médií. Pre výmenníky tepla, ktoré manipulujú s kyslým alebo alkalickým médiom, je rozhodujúce vybrať zliatiny so silnou odolnosťou proti korózii.
Zohľadnenie: Ak existujú silné korozívne látky alebo slaná voda v pracovnom prostredí, zliatiny titánu môžu byť lepšou voľbou.

4. Mechanická pevnosť a vysoký teplotný odpor
Účel: Výmenníky tepla zvyčajne potrebujú odolávať podmienkam vysokej teploty a vysokého tlaku, takže je potrebné zvoliť kombináciu kovov s dostatočnou mechanickou pevnosťou a vysokým odporom teploty.
Výber: Kovové kovy s vysokým obsahom a vysokej teploty, ako je nehrdzavejúca oceľ, zliatiny titánu alebo zliatiny na báze niklu, sa často používajú na odolávanie prevádzkovým prostrediam vysokej teploty.
Zohľadnenie: Pri výbere by sa mala venovať pozornosť pevnosti v ťahu, pevnosti výťažku a stability kovových materiálov vo vysokoteplotnom prostredí, aby sa zabránilo zmäkčovaniu alebo strate pôvodných vlastností materiálov pri vysokých teplotách.

5. Zvárateľnosť a spracovateľnosť
Účel: Kombinácia bimetalických materiálov sa zvyčajne vykonáva zváraním, difúznou väzbou alebo inými procesmi, takže je potrebné zvoliť kombináciu kovov s dobrou zvárateľnosťou a spracovateľnosťou.
Výber: Pri výbere je potrebné zvážiť, či sa tieto dva kovy ľahko kombinujú, aby sa predišlo problémom, ako sú chúlostivosť a praskliny v spoločnej oblasti po zváraní. Kombinácia hliníka a medi sa zvyčajne vykonáva studeným zváraním alebo spájkovaním, zatiaľ čo kombinácia nehrdzavejúcej ocele a hliníka sa môže vykonávať laserovým zváraním alebo spájkovaním.
Zohľadnenie: Kombinácie kovov s dobrou spracovateľnosťou môžu zlepšiť efektívnosť výroby a znížiť výrobné náklady.

6. Nákladová efektívnosť
Účel: Návrh výmenníkov tepla by nemal brať do úvahy iba výkon materiálov, ale aj celkové náklady, najmä pri veľkej výrobe.
Výber: Pod predpokladom splnenia technických požiadaviek sa pokúste zvoliť kovové kombinácie s miernymi nákladmi. Napríklad kombinácia hliníka a medi je často nízka cena, zatiaľ čo zliatina titánu má vynikajúci výkon, ale vysoká cena.
Zohľadnenie: Pri niektorých štandardných aplikáciách môže výber relatívne lacných, ale vhodných materiálov (ako je kombinácia hliníka a z nehrdzavejúcej ocele) účinne kontrolovať náklady a zároveň zabezpečiť dlhodobú prevádzku zariadenia.

Komplexné úvahy:
Príklad aplikácie: Ak sa výmenník tepla používa hlavne pri čistení priemyselného odpadového plynu alebo v systéme chemickej reakcie, môže sa zvoliť kombinácia nehrdzavejúcej ocele a hliníka, aby sa zohľadnila výkonnosť výmeny tepla a odolnosť proti korózii; Zatiaľ čo v ropnom a plynovom poli, v prostredí s vysokým teplotou a vysokotlakom, sa môže zvoliť kombinácia zliatiny na báze niklu a zliatiny titánu, aby sa získala lepšia vysoká teplota odporu a odolnosť proti korózii.
Tým, že komplexne vezmeme do úvahy vyššie uvedené faktory, je možné zvoliť najlepšiu kombináciu kovov, aby sa zabezpečilo, že horúca bimetalická cievka funguje v tepelnom výmenníku po dlhú dobu.